C# WPF入门学习（三）

目录

核心架构

核心组件和概念

[1. XAML（eXtensible Application Markup Language）](#1. XAML（eXtensible Application Markup Language）)

[2. 依赖属性（Dependency Properties）](#2. 依赖属性（Dependency Properties）)

[3. 路由事件（Routed Events）](#3. 路由事件（Routed Events）)

[4. 数据绑定](#4. 数据绑定)

[5. 命令（Commands）](#5. 命令（Commands）)

[6. 资源和样式](#6. 资源和样式)

[7. 模板（Templates）](#7. 模板（Templates）)

渲染系统

[1. Visual Layer](#1. Visual Layer)

[2. Media Integration Layer（MILcore）](#2. Media Integration Layer（MILcore）)

[3. Composition Engine](#3. Composition Engine)

布局系统

[1. 布局过程](#1. 布局过程)

[2. 布局容器](#2. 布局容器)

动画和多媒体

[1. 动画](#1. 动画)

[2. 多媒体](#2. 多媒体)

数据绑定和MVVM模式

[1. 数据绑定](#1. 数据绑定)

[2. MVVM（Model-View-ViewModel）](#2. MVVM（Model-View-ViewModel）)

总结

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我们上期介绍了如何从打开编译器到创建一个新的WPF项目，那么接下来我们先需要了解一下WPF的架构和实现原理。

WPF（Windows Presentation Foundation）的核心架构和原理是其强大功能的基础。

核心架构

WPF的架构分为多个层次，每个层次负责不同的功能。这些层次包括：

1. PresentationFramework：提供高级WPF功能和控件，如Button、TextBox等常用控件。
2. PresentationCore：提供基本的图形功能和底层接口，如Visual、UIElement等。
3. WindowsBase：包含WPF的基础类库和公共语言运行时（CLR）库，如DependencyObject、DispatcherObject等。
4. Milcore（Media Integration Layer）：核心图形引擎，直接与DirectX进行交互。

核心组件和概念

1. XAML（eXtensible Application Markup Language）

• XAML是一种基于XML的标记语言，用于定义WPF的用户界面。通过XAML，可以直观地描述界面元素及其属性，实现界面和逻辑代码的分离。

2. 依赖属性（Dependency Properties）

• 依赖属性是WPF的一个扩展属性系统，允许属性值通过绑定、样式、动画等方式进行动态变化。依赖属性支持WPF的许多功能，如数据绑定、样式和动画。

3. 路由事件（Routed Events）

• 路由事件是一种事件处理机制，允许事件在元素树中进行"路由"，可以向上传递（冒泡）或向下传递（隧道）。这使得父元素可以响应子元素的事件，提供灵活的事件处理机制。

4. 数据绑定

• 数据绑定是WPF的核心特性之一，允许将UI元素与数据源绑定。支持单向绑定、双向绑定、绑定到集合和数据模板等，使得UI与数据交互变得简单而高效。

5. 命令（Commands）

• 命令是一种行为模式，允许将用户操作（如点击按钮）与逻辑处理分离。WPF提供了ICommand接口和一系列内置命令，使得命令绑定和处理更加方便。

6. 资源和样式

• 资源：可以在XAML中定义并重用的对象，如颜色、样式、控件模板等。资源可以是静态资源或动态资源。
• 样式（Styles）：定义控件的外观和行为，类似于CSS，可以应用于一个或多个控件。

7. 模板（Templates）

• 控件模板（ControlTemplate）：用于自定义控件的外观，可以完全改变控件的视觉表现。
• 数据模板（DataTemplate）：定义数据对象在UI中的展示方式，适用于数据绑定场景。

渲染系统

1. Visual Layer

• Visual Layer：WPF的基础图形层，所有可视对象都派生自Visual类。Visual类提供了低级别的渲染支持，如绘制、命中测试和坐标变换。

2. Media Integration Layer（MILcore）

• MILcore：WPF的核心图形引擎，使用DirectX进行硬件加速渲染。它负责处理所有的图形操作，包括2D和3D图形、动画和多媒体。

3. Composition Engine

• Composition Engine：负责将不同的可视元素组合成最终的图像，并进行高效的屏幕绘制。它利用DirectX的强大功能，实现流畅的动画和高性能的图形渲染。

布局系统

1. 布局过程

• 布局过程：WPF的布局过程分为两个阶段：测量（Measure）和排列（Arrange）。在测量阶段，控件确定自身所需的空间。在排列阶段，控件根据测量结果和父控件的布局策略进行排列。

2. 布局容器

• 布局容器：WPF提供了多种布局容器，如Grid、StackPanel、WrapPanel、DockPanel和Canvas，每种布局容器都有其独特的布局策略，适合不同的UI需求。

动画和多媒体

1. 动画

• 动画：WPF提供了强大的动画支持，包括关键帧动画、路径动画和时间轴。通过Storyboard和各种Animation类，可以实现复杂的动画效果。

2. 多媒体

• 多媒体：WPF支持集成音频和视频，可以使用MediaElement控件轻松播放多媒体内容。结合动画和图形功能，可以实现丰富的多媒体应用。

数据绑定和MVVM模式

1. 数据绑定

• 数据绑定：WPF的数据绑定系统允许将UI元素与数据源绑定，支持单向和双向绑定。数据绑定使得UI与业务逻辑解耦，便于维护和测试。

2. MVVM（Model-View-ViewModel）

• MVVM模式：一种适合WPF的设计模式，将UI逻辑（View）、业务逻辑（ViewModel）和数据模型（Model）分离。MVVM利用WPF的数据绑定和命令系统，实现清晰的代码结构和良好的可维护性。

总结

WPF通过其强大的XAML标记语言、依赖属性系统、路由事件、数据绑定和命令系统，以及高级的图形和动画支持，提供了一个灵活且强大的框架，用于构建复杂的Windows桌面应用程序。其架构设计强调UI与逻辑代码的分离，支持现代化的开发模式，如MVVM，为开发人员提供了丰富的工具和功能，极大地提高了开发效率和应用程序的用户体验。